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作业

1> 使用单向循环链表完成约瑟夫环问题

/*******************************************************/
//=> File Name: yuesefuhuan.h
//=> Author: Water
//=> Mail: 1249496568@qq.com 
//=> Created Time: 2024年12月02日 星期一 18时47分59秒
/*******************************************************/#ifndef YUESEFUHUAN_H
#define YUESEFUHUAN_H
#include<myhead.h>typedef int datatype;typedef struct Node
{union{int len;datatype data;};struct Node * next;
}Node,* Node_ptr;//创建单向循环链表
Node_ptr list_create();
//申请结点
Node_ptr list_node_apply(datatype e);
//判空
int list_empty(Node_ptr L);
//头插
int list_insert_head(Node_ptr L,datatype e);
//尾插
int list_insert_tail(Node_ptr L,datatype e);
//遍历
void list_show(Node_ptr L);
//删除头结点
Node_ptr list_head_delete(Node_ptr L);
//约瑟夫循环列出
int list_yuesefu(Node_ptr L,int pos);
//销毁链表
void list_destroy(Node_ptr L);#endif

/*******************************************************/
//=> File Name: yuesefuhuan.c
//=> Author: Water
//=> Mail: 1249496568@qq.com 
//=> Created Time: 2024年12月02日 星期一 18时47分59秒
/*******************************************************/#include"yuesefuhuan.h"//创建单向循环链表
Node_ptr list_create()
{Node_ptr L = (Node_ptr)malloc(sizeof(Node));if(NULL == L){printf("链表不合法\n");return NULL;}L->len = 0;L->next = L;return L;
}
//申请结点
Node_ptr list_node_apply(datatype e)
{Node_ptr p = (Node_ptr)malloc(sizeof(Node));if(NULL == p){printf("结点申请失败\n");return NULL;}p->data = e;p->next = NULL;return p;
}
//判空
int list_empty(Node_ptr L)
{if(NULL == L){printf("链表不合法\n");return -1;}return L->next == L;
}
//头插
int list_insert_head(Node_ptr L,datatype e)
{if(NULL == L){printf("链表不合法\n");return -1;}Node_ptr p = list_node_apply(e);if(NULL == p){return -1;}p->next = L->next;L->next = p;L->len++;printf("头插成功\n");return 0;
}
//尾插
int list_insert_tail(Node_ptr L,datatype e)
{if(NULL == L){printf("链表不合法\n");return -1;}Node_ptr p = list_node_apply(e);if(NULL == p){return -1;}Node_ptr q = L;while(q->next != L){q = q->next;}p->next = q->next;q->next = p;L->len++;printf("尾插成功\n");return 0;
}
//遍历
void list_show(Node_ptr L)
{if(NULL == L || list_empty(L)){printf("遍历失败\n");return;}Node_ptr p = L->next;printf("该约瑟夫环人员编号分别为:\n");do{printf("%d\t",p->data);p = p->next;}while(p != L);printf("\n");return;
}
//删除头结点
Node_ptr list_head_delete(Node_ptr L)
{if(NULL == L){printf("删除头结点失败\n");return NULL;}if(list_empty(L)){free(L);printf("删除头结点成功\n");return NULL;}Node_ptr q = L->next;while(q->next != L){q = q->next;}q->next = L->next;free(L);L = NULL;printf("删除头结点成功\n");return q->next;
}
//约瑟夫循环列出
int list_yuesefu(Node_ptr L,int step)
{if(NULL == L || list_empty(L)){printf("淘汰失败\n");return -1;}Node_ptr p = list_head_delete(L);
//定义计数标志int count = 0;printf("出列顺序为:\n");//循环到只有最后一个节点while (p->next != p){//计数增加count++;//每计数到二进行头删操作，删除第三个节点if (count == step-1){printf("%d\t",p->next->data);Node_ptr q = p->next;p->next = q->next;free(q);q = NULL;count = 0;}//遍历指针后移p = p->next;		}//输出最后一个节点printf("%d\n",p->data);list_destroy(p);return 0;
}
//销毁
void list_destroy(Node_ptr H)
{if(NULL == H){printf("循环单向链表销毁失败\n");return;}while(H->next != H){Node_ptr p = H->next;H->next = p->next;free(p);p = NULL;}free(H);H = NULL;printf("循环单向链表销毁成功\n");return;
}

/*******************************************************/
//=> File Name: main.c
//=> Author: Water
//=> Mail: 1249496568@qq.com 
//=> Created Time: 2024年12月02日 星期一 18时47分59秒
/*******************************************************/#include"yuesefuhuan.h"
int main(int argc, const char *argv[])
{Node_ptr L = list_create();if(NULL == L){return -1;}int num = 0;printf("请输入组成约瑟夫环的人数:");scanf("%d",&num);for(int i=1,e=num;i<=num;i++,e--){list_insert_head(L,e);}printf("%d人已成功列入该单向循环链表\n",num);list_show(L);int step = 0;printf("请输入约瑟夫环的淘汰间隔数:");scanf("%d",&step);list_yuesefu(L,step);return 0;
}

2> 双向链表和循环链表整体代码手动实现一遍（至少要完成增删改查操作）

//双向链表

/*******************************************************/
//=> File Name: doublelinklist.h
//=> Author: Water
//=> Mail: 1249496568@qq.com 
//=> Created Time: 2024年12月02日 星期一 10时21分08秒
/*******************************************************/#ifndef DOUBLELINKLIST_H
#define DOUBLELINKLIST_H
#include<myhead.h>typedef char datatype;typedef struct Node
{union{datatype data;int len;};struct Node * prio;struct Node * next;
}Node,*Node_ptr;//创建双向链表
Node_ptr list_create();
//判空
int list_empty(Node_ptr L);
//头插
int list_insert_head(Node_ptr L,datatype e);
//遍历
void list_show(Node_ptr L);
//按位置查找返回结点
Node_ptr list_search_pos(Node_ptr L,int pos);
//任意位置插入
int list_insert_pos(Node_ptr L,int pos,datatype e);
//头删
int list_delete_head(Node_ptr L);
//任意位置删除
int list_delete_pos(Node_ptr L,int pos);
//按位置修改
int list_update_pos(Node_ptr L,int pos,datatype e);
//销毁双向链表
void list_destory(Node_ptr L);#endif

/*******************************************************/
//=> File Name: doublelinklist.c
//=> Author: Water
//=> Mail: 1249496568@qq.com 
//=> Created Time: 2024年12月02日 星期一 10时21分08秒
/*******************************************************/#include"doublelinklist.h"
//创建双向链表
Node_ptr list_create()
{//堆区申请一个头结点的大小Node_ptr L = (Node_ptr)malloc(sizeof(Node));if(NULL == L){printf("双向链表创建失败\n");return NULL;}//初始化头结点L->len = 0;L->prio = NULL;L->next = NULL;printf("双向链表创建成功\n");return L;
}
//定义申请结点封装数据函数
static Node_ptr list_node_apply(datatype e)
{//堆区申请一个结点Node_ptr p = (Node_ptr)malloc(sizeof(Node));if(NULL == p){printf("结点申请失败");return NULL;}//将数据封装进数据域p->data = e;p->prio = NULL;p->next = NULL;return p;
}
//判空
int list_empty(Node_ptr L)
{if(NULL == L){printf("链表不合法\n");return -1;}return L->next == NULL;
}
//头插
int list_insert_head(Node_ptr L,datatype e)
{if(NULL == L){printf("链表不合法");return -1;}Node_ptr p = list_node_apply(e);if(NULL == p){return -1;}if(list_empty(L)){//链表为空p->prio = L;L->next = p;}else{p->next = L->next;p->prio = L;L->next->prio = p;L->next = p;}L->len++;printf("头插成功\n");return 0;
}
//遍历
void list_show(Node_ptr L)
{if(NULL == L || list_empty(L)){printf("遍历失败\n");return;}printf("当前双向链表的元素分别为:\n");Node_ptr q = L->next;while(q != NULL){printf("%c\t",q->data);q = q->next;}printf("\n");
}
//按位置查找返回结点
Node_ptr list_search_pos(Node_ptr L,int pos)
{if(NULL == L || list_empty(L) || pos<0 || pos>L->len){printf("查找失败\n");return NULL;}Node_ptr q = L;for(int i=0;i<pos;i++){q = q->next;}return q;
}
//任意位置插入
int list_insert_pos(Node_ptr L,int pos,datatype e)
{if(NULL == L){printf("链表不合法");return -1;}Node_ptr p = list_node_apply(e);Node_ptr q = list_search_pos(L,pos-1);if(NULL == p){return -1;}if(q->next == NULL){//尾插p->prio = q;q->next = p;}else{p->next = q->next;p->prio = q;q->next->prio = p;q->next = p;}L->len++;printf("第%d位插入成功\n",pos);return 0;
}
//头删
int list_delete_head(Node_ptr L)
{if(NULL == L || list_empty(L)){printf("头删失败\n");return -1;}Node_ptr p = L->next;L->next = p->next;if(p->next == NULL)L->next = NULL;elsep->next->prio = L;free(p);p = NULL;printf("头删成功\n");return 0;
}
//任意位置删除
int list_delete_pos(Node_ptr L,int pos)
{if(NULL == L || list_empty(L)){printf("按位置删除失败\n");return -1;}Node_ptr q = list_search_pos(L,pos-1);Node_ptr p = q->next;q->next = p->next;if(p->next == NULL)q->next = NULL;elsep->next->prio = q;free(p);p = NULL;printf("第%d位删除成功\n",pos);return 0;
}
//按位置修改
int list_update_pos(Node_ptr L,int pos,datatype e)
{if(NULL == L || list_empty(L) || pos<1 || pos>L->len){printf("按位置修改失败\n");return -1;}Node_ptr p = list_search_pos(L,pos);p->data = e;printf("第%d位修改成功\n",pos);return 0;
}
//销毁双向链表
void list_destory(Node_ptr L)
{if(NULL == L){printf("销毁双向链表失败\n");return;}while(!list_delete_head(L)){list_delete_head(L);}free(L);L = NULL;printf("销毁双向链表成功\n");return;
}

/*******************************************************/
//=> File Name: main.c
//=> Author: Water
//=> Mail: 1249496568@qq.com 
//=> Created Time: 2024年12月02日 星期一 10时21分08秒
/*******************************************************/#include"doublelinklist.h"
int main(int argc, const char *argv[])
{Node_ptr L = list_create();if(NULL == L){return -1;}list_insert_head(L,'h');list_insert_head(L,'e');list_insert_head(L,'l');list_insert_head(L,'l');list_insert_head(L,'o');list_show(L);list_insert_pos(L,3,'w');list_show(L);list_insert_pos(L,7,'k');list_show(L);list_delete_head(L);list_show(L);list_delete_pos(L,3);list_show(L);list_delete_pos(L,5);list_show(L);list_update_pos(L,3,'k');list_show(L);list_destory(L);list_show(L);return 0;
}

//单向循环链表

/*******************************************************/
//=> File Name: looplinklist.h
//=> Author: Water
//=> Mail: 1249496568@qq.com 
//=> Created Time: 2024年12月02日 星期一 15时46分12秒
/*******************************************************/#ifndef LOOPLINKLIST_H
#define LOOPLINKLIST_H
#include<myhead.h>typedef char datatype;//定义结点结构体
typedef struct Node
{union{int len;datatype data;};struct Node *next;
}Node,* Node_ptr;//创建循环单向链表
Node_ptr list_create();
//判空
int list_empty(Node_ptr L);
//尾插
int list_insert_tail(Node_ptr L,datatype e);
//遍历
void list_show(Node_ptr L);
//尾删
int list_delete_tail(Node_ptr L);
//删除头结点
Node_ptr list_head_delete(Node_ptr L);
//删除头结点后的遍历
void list_desplay(Node_ptr H);
//销毁
void list_destroy(Node_ptr H);#endif

/*******************************************************/
//=> File Name: looplinklist.c
//=> Author: Water
//=> Mail: 1249496568@qq.com 
//=> Created Time: 2024年12月02日 星期一 15时46分34秒
/*******************************************************/#include"looplinklist.h"
//创建循环单向链表
Node_ptr list_create()
{Node_ptr L = (Node_ptr)malloc(sizeof(Node));if(NULL == L){printf("创建循环单向链表失败\n");return NULL;}L->len = 0;L->next = L;return L;
}
//判空
int list_empty(Node_ptr L)
{if(NULL == L){printf("该链表不合法");return -1;}return L->next == L;
}
//申请结点
static Node_ptr list_node_apply(datatype e)
{Node_ptr p = (Node_ptr)malloc(sizeof(Node));if(NULL == p){printf("结点申请失败\n");return NULL;}return p;
}
//尾插
int list_insert_tail(Node_ptr L,datatype e)
{if(NULL == L){printf("尾插失败\n");return -1;}Node_ptr q = L;while(q->next != L){q = q->next;}Node_ptr p = list_node_apply(e);p->data = e;p->next = NULL;//插入p->next = L;q->next = p;L->len++;printf("尾插成功\n");return 0;
}
//遍历
void list_show(Node_ptr L)
{if(NULL == L || list_empty(L)){printf("遍历失败\n");return;}printf("该循环单向链表为:\n");Node_ptr q = L->next;while(q != L){printf("%c\t",q->data);q = q->next;}printf("\n");
}
//尾删
int list_delete_tail(Node_ptr L)
{if(NULL == L || list_empty(L)){printf("尾删失败\n");return -1;}Node_ptr q = L;while(q->next->next != L){q = q->next;}free(q->next);q->next = L;L->len--;printf("尾删成功\n");return 0;
}
//删除头结点
Node_ptr list_head_delete(Node_ptr L)
{if(NULL == L){printf("删除头结点失败\n");return NULL;}if(list_empty(L)){free(L);printf("删除头结点成功\n");return NULL;}Node_ptr q = L->next;while(q->next != L){q = q->next;}q->next = L->next;free(L);L = NULL;printf("删除头结点成功\n");return q->next;
}
//删除头结点后的遍历
void list_desplay(Node_ptr H)
{if(NULL == H){printf("删除头结点后遍历遍历失败\n");return;}printf("该循环单向链表为:\n");Node_ptr q = H;do{printf("%c\t",q->data);q = q->next;}while(q != H);printf("\n");
}
//销毁
void list_destroy(Node_ptr H)
{if(NULL == H){printf("循环单向链表销毁失败\n");return;}while(H->next != H){Node_ptr p = H->next;H->next = p->next;free(p);p = NULL;}free(H);H = NULL;printf("循环单向链表销毁成功\n");return;
}

/*******************************************************/
//=> File Name: main.c
//=> Author: Water
//=> Mail: 1249496568@qq.com 
//=> Created Time: 2024年12月02日 星期一 15时46分34秒
/*******************************************************/#include"looplinklist.h"
int main(int argc, const char *argv[])
{Node_ptr L = list_create();if(NULL == L){return -1;}list_insert_tail(L,'h');list_insert_tail(L,'e');list_insert_tail(L,'l');list_insert_tail(L,'l');list_insert_tail(L,'o');list_show(L);list_delete_tail(L);list_show(L);Node_ptr H = list_head_delete(L);list_desplay(H);list_destroy(H);H = NULL;list_desplay(H);return 0;
}

3> 思维导图